防止锂离子电池起火Chroma11210建议从正确的干电芯绝缘测试做起
防止锂离子电池起火Chroma11210建议从正确的干电芯绝缘测试做起。锂离子电池随着能源永续需求以及其性能逐步提升，在电驱动车及各式再生能源之储能系统等大能源应用上快速成长。但随着电池使用数遽增、能量密度与高速充放电提升，起火爆炸事件频传于世界各地。近期小至3C产品燃烧爆炸导致人们对使用锂电池产生恐惧，大至电动车在充电中或充电后起火新闻也屡屡引发人们购买电动车的疑虑，更因韩国连续的储能系统燃烧事件引起全球储能系统扩充急速趋缓。
干电芯绝缘耐压测试电压必须高于(350V +α)峰值(图一)
大多的锂离子电池起火事故皆因剧烈燃烧而难以分析起火原因，一般报告中的电气控制系统失误或长久锂金属沉积堆长成锂晶枝造成电池内部短路引起，这些固然不失为可能因素，但若细部分析这些因素在占大宗中的电芯剧烈群聚化学燃烧的事故中却很难成立。假若电池自发的内部短路引起，却又不是锂晶枝生成，那是什么难以理解的原因？一个一般分析报告都想极力避开，也是电池芯厂很难以启齿的因素却不难理解：制程总有些金属电极毛边或异物穿刺或存在隔离膜中，却不知为何现有制程测不出来，不良率不高、数量不多以为可被接受，一旦销售至市面发生事故将是整座储电厂、整台车甚至人命上新闻。
什么是电池绝缘测试仪？
电池单元绝缘测试仪可准确测量电池 leakage current (LC) /干电池以及其他绝缘材料的泄漏电流（LC）和绝缘电阻（IR）。包括局部放电（PD）或闪络检测，以在下一个生产阶段之前识别电池中的缺陷和潜在危害。锂离子电池（LIB）着火或爆炸引起的后果日益引起人们的关注。随着技术的进步，LIB的能量密度增加，对消费者构成进一步的风险。为了消除火灾或爆炸的危险，必须解决根本原因，并且必须在有缺陷的设备进入消费市场之前将其过滤掉。很近的研究表明，电池内部正极（铝）与负极（阳极）上涂覆的材料之间的内部短路是起火或爆炸的根本原因。金属电极上的毛刺或隔板内部的污染颗粒会导致这种内部短路。
此外，锂离子电池起火事故大多发生在充电时，主因为大部分锂离子电池所使用的负极材料会膨胀导致原本未短路的潜在不良品变成内部短路，且据研究此膨胀会在反复的充放电周期持续成长，让这危险性扩展到使用者使用电池时。这意味着即使在生产时电池虽未内部短路，若隔离膜被电极毛边或金属异物局部穿刺等一般生产制程出现的瑕疵若无法被有效检出就存在风险。一般常见于电池芯生产检验问题多为①过低的干电芯(Jelly roll)绝缘检测电压(<350V) ，绝缘测试过程中无法检测出暂时破坏隔离膜的电气闪络(Flashover) 。
Chroma11210建议电池芯检验时需规范这两点
干电芯绝缘耐压测试电压必须高于(350V +α)峰值(图一)
图一 . 空气的崩溃电压与距离关系
2. 绝缘耐压过程中不可发生电压或电流的电气闪络(图二)
Chroma11210绝缘测试仪的局部放电（PD）检测功能具有在填充电解液之前检测干电池阶段中电池单元内部那些缺陷的能力。当电极金属板上有毛刺或干电池中的绝缘层（隔离板）内部存在缺陷（杂质颗粒）时，它们之间的绝缘距离会缩短但不会缩短。在大多数情况下，常规绝缘LC / IR测试无法检测到它们，因为在执行测试时不存在内部短路。11210是少有可以帮助您在任何故障发生之前的很早阶段就检测出短路的仪器。施加适当的测试电压并设定适当的PD阈值水平后，
Chroma11210电池单元绝缘测试仪检测到电池单元内部可能发生的任何PD或闪络。Battery Cell Insulation Tester11210在不同的电路中采用了两个检测阶段。当Battery Cell Insulation Tester11210操作用户设置的恒定电流为DUT充电时，靠前阶段处于CC（恒定电流）模式。在此模式下，11210将监视电压电平及其斜率。电压斜率上的任何毛刺或斜率的任何意外变化都将由11210检测到，并报告为PD发生。第二阶段处于CV（恒定电压）模式。在这种模式下，仅应存在稳定的泄漏电流。因此，电流波形上的任何异常脉冲和突出脉冲通常是异常放电（即PD或闪络）的结果，该异常放电也将由11210检测并报告为PD发生。Chroma11210绝缘测试仪不仅可以检测，而且可以粗略地测量这些模式下的PD脉冲的大小。
图二 .在CC模式与CV模式下，局部放电与电气闪络侦测
Battery Cell Insulation Tester Chroma11210从大量的分析报告、研究文献及不断的实验过程中得到结论，防止锂离子电池起火，从正确的干电芯绝缘测试做起是很有效且低成本的做法，因一旦注入电解液后将再也无法对正负极进行高压绝缘测试。
Chroma11210电池芯绝缘测试机是专为锂离子电池(干电芯)绝缘异常检出而量身打造的绝缘测试机，其两大独特技术是市面耐压或绝缘测试器未有的，不但全程监测测试过程中电芯内是否曾经发生过因局部的异常放电而产生异常电气闪络并量化为可视程度及可记录波形。且在达到测试电位后，测试时间内也会与一般耐压或绝缘测试器一样进行漏电流或绝缘电阻值测量判定异常。
电池绝缘测试仪Chroma11210的两大独特技术及两项建议近期受到国际车用电池大厂所采纳，为确保其电池芯的安全质量。Chroma11210电池单元绝缘测试仪是一种用于准确测量电池leakage current (LC)/干电池以及其他绝缘材料的泄漏电流（LC）和绝缘电阻（IR）的仪器。除标准LC / IR测量外，11210还具有独特的功能，可检测高压绝缘测试过程中绝缘材料内部可能发生的局部放电（PD）或闪络。与传统的绝缘测试方法相比，Chroma11210能够在填充电解液之前通过PD检测电池内部状态，从而过滤掉有缺陷的产品，然后进入下一阶段的生产，从而避免了在现场可能发生的潜在危险。检查和评估电池质量的新概念。关键是局部放电分析仪功能-波形记录和全时段局部放电检出-PD程度与次数记录。
Chroma11210电池绝缘测试仪操作使用说明书中的规格参数
测试电压：高达1KV（DC）
充电电流：较大50mA
宽范围的泄漏电流（LC）测量（10pA〜20mA）
部分放电/飞弧检测，用于检查潜在的内部短路（A112100）：
PD水平和出现次数显示
PD事件和V / I波形监视器
可编程PD级别限制设置
PD和V / I波形记录（A112101）
内置可靠的接触检查
自动化测试程序：充电，保压，放电
高速测试（每设备20ms）
480×272像素全彩显示屏和触摸屏，易于操作
标准处理器，USB，RS-232，以太网接口
Chroma11210电子近年来因应电动车相关产业持续发展的趋势，以自身拥有30多年在电力电子领域的测试经验和技术并不断研发及创新，且持续在电动车相关产业提出测试方案，把关您的产品安全质量及可靠性。文章来源于Chroma11210电池绝缘测试仪
